Ученые рассчитали, как открытые окна уменьшают риск заражения вирусом
Включение вентиляции и открытые окна уменьшают количество аэрозольных частиц в воздухе до 69%, выяснили исследователи из Университета штата Нью-Мексико (США). Статья опубликована 20 октября в научном журнале Physics of Fluids.
Ученые изучали с помощью компьютерного моделирования перенос аэрозольных частиц в воздухе учебного класса, влияние на этот перенос размеров аэрозольных частиц, стеклянных барьеров, работы вентиляции и открытых окон, местоположения источника аэрозоля. Моделировалось помещение размерами 9×9 кв. м, высотой 3 м, в котором находятся 9 учеников на расстоянии 2,4 м друг от друга и преподаватель. В моделируемом классе предусмотрена система вентиляции из пяти приточных диффузоров и четырех диффузоров возвратного воздуха, а также три окна, которые можно открывать на 50% с шагом 10%.
Передача вируса SARS-CoV2 происходит в основном через капли, содержащие вирус, когда частицы аэрозоля вдыхаются напрямую или передаются с загрязненных поверхностей, на которые частицы осели. При выдохе и разговоре выделяются частицы размером менее 1 мкм, при кашле выделяются более крупные частицы, обычно менее 10 мкм, при чихании частицы гораздо крупнее.
Установлено, что стеклянные барьеры уменьшают аэрозольную передачу частиц размером 1 мкм от человека-источника к другим примерно на 92%, но не исключают передачу полностью. Выяснилось, что общая доля частиц, оседающих на земле, столах и источнике, значительно увеличивается с увеличением размера частиц. Например, из частиц размером 1 мкм на поверхностях оседает 21%, в то время как частицы размером 20 мкм оседают почти полностью — доля осевших составляет около 92%.
Около 50% аэрозольных частиц размером 1 мкм и 4 мкм покидают помещение через систему кондиционирования через 15 минут. Это подчеркивает необходимость эффективных систем фильтрации и стерилизации в кондиционерах.
При открытых окнах и одновременно работающей вентиляции в среднем около 69% частиц покидают систему. При этом через вентиляцию систему покидает меньше частиц, чем при закрытых окнах, то есть меньшее количество частиц может попасть в другие помещения.
Доля аэрозольных частиц, оседающих на учащихся (включая источник) при открытых окнах снизилась с 2,3% до в среднем 0,45%. Это позволяет предположить, что открытие окон снижает осаждение аэрозолей на учащихся примерно на 80%. Отмечается, что поскольку аэрозольные частицы передаются от одного учащегося на поверхности парты других учеников, дезинфицировать руки необходимо даже если не было контактов с чужими вещами.
Авторы подчеркивают, что их выводы имеют множество ограничений. Они не учитывали отражение частиц от поверхностей, а силы адгезии зависят от свойств частиц, свойств поверхности и факторов окружающей среды. Кроме того, не исследовался синергизм между рассматриваемыми факторами. Усилия ученых были сосредоточены на определении факторов, важных для переноса аэрозолей в классе, чтобы получить информацию для других исследований, которые могут дополнительно изучить взаимодействие между различными факторами.
